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1、传热试验指导书(新编)试验五套管换热器传热试验试验学时：4试验类型：综合试验要求：必修，试验目的通过本试验的学习，使学生了解套管换热器的结构和操作方法，比较简洁内管与强化内管的差异。二、试验内容1、测定空气与水蒸汽经套管换热器间壁传热时的总传热系数。2、测定空气在圆形光滑管中作湍流流淌时的对流传热准数关联式。3、测定空气在插入螺旋线圈的强化管中作湍流流淌时的对流传热准数关联式。4、通过对本换热器的试验探讨，驾驭对流传热系数i的测定方法。三、试验原理、方法和手段两流体间壁传热时的传热速率方程为mtKAQ=(1)式中，传热速率Q可由管内、外任一侧流体热焙值的改变来计算，空气流量由孔板与压力传感器及
2、数字显示仪表组成的空气流量计来测定。流量大小按下式计算：10012ttPCV=其中:OC孔板流量计孔流系数，0.65；0A孔的面积，2m；(可由孔径计算，孔径md0165.00=)P孔板两端压差，kPa；1t空气入口温度(即流量计处温度)下的密度，3/mkgo试验条件下的空气流量V(hm/3)需按下式计算：11273273ttWt+三其中:t换热管内平均温度，：It传热内管空气进口(即流量计处)温度，,Co测量空气进出套管换热器的温度t()均由钳电阻温度计测量，可由数字显示仪表脆读出。管外壁面平均温度Wt(C)由数字温度计测出，热电偶为铜一康铜。换热器传热面积由试验装置确定，可由(I)式计算总
3、传热系数。流体无相变强制湍流经圆形宜管与管壁稳定对流传热时，对流传热准数关联式的函数关系为：),(d1.PRfNure=对于空气，在试验范围内，rP准数基本上为一常数；当管长与管径的比值大于50时，其值对Nu准数的影响很小，故Nu准数仅为eR准数的函数，因此上述函数关系一般可以处理成：meRBNu=式中，B和m为待定常数。由下式可以计算空气与管壁的对流传热系数：)(ttQW=式中，t空气进出口温度的平均值，C；Wt管外壁面平均温度，-C0然后计算dNu=,duRe=调整不同的空气流量，可以获得多组NUeR数据。将数据绘制在双对数坐标中，则函数关系式变为：BRmNue1.og1.og1.og+=
4、确定该直线的斜率和截距，即可求出待定常数m和B的值。确定空气在强化管内和一般圆形光滑管内换热的对流传热准数关联式的原理和方法相同，不过，在类同条件下待定常数数值不同。四、试验组织运行要求集中授课形式五、试验条件试验装置见下图1-液位计；2-储水罐；3-排水阀；4-蒸汽发生器：5-强化套管蒸汽进口阀：6-光滑套管蒸汽进口阀：7-光滑套管换热器；8-内插有螺旋线圈的强化套管换热器：9-光滑套管蒸汽出口：10-强化套管蒸汽出口；U-光滑套管空气进口阀:12-强化套管空气进口阀；13-孔板流量计；14-空气旁路调整阀；15-旋涡气泵；16-蒸汽冷凝器以饱和蒸汽为加热介质，加热空气。饱和蒸汽走套管壳程，
5、空气走管程。空气由旋涡气泵供应，由孔板流量计计量其流量。套管规格：内管mm1.22:外管mm5.357;换热长度为1.20m。六、试验步骤1.试验前的打算，检查工作(1)向水箱中加水至液位计上端。(2)检查空气流量旁路调整阀是否全开。(3)检查蒸气管支路各限制阀和空气支路限制阀是否已打开，保证蒸汽和空气管线的畅通。(4)接通电源总闸，设定加热电压，启动电加热器开关，起先加热。2.试验起先(D打开加热开关一段时间后，蒸汽发生器内的水经过加热后产生水蒸汽，并经过空气冷却器冷凝后回到储水槽中。(2)换热器壳内有水蒸气后，打开旁路调整阀，启动风机,调整阀一般开到最大。(3)调整空气流量旁路调整阀的开度
6、，使压差计的读数为所需的空气流量值(当旁路阀全开时，通过传热管的空气流量为所需的最小值，全关时为最大值)。(4)稳定35分钟左右后，分别测量空气的流量，空气进、出口温度和管壁温度。(留意：第1个数据点必需稳定足够的时间：温度巡检仪测量的温度1-光滑管空气入口温度；2-光滑管空气出口温度；3-强化管空气入口温度：4-强化管空气出口温度：上-光滑管壁面温度：下-强化管壁面温度)(5)市复(3)与(4)共做710个空气流量值。(6)最小，最大流量值肯定要做。七、思索题1、本试验装置和操作再哪些地方简洁造成结果误差？如何尽量削减误差？2、蒸汽压力的改变会不会影响试验结果？3、比较求险所得的对流传热准数
7、关联式与流体在圆形宜管中作强制湍流时的阅历公式，两者是否冲突？4、对比试验所得的线圈管与圆形光滑管内的对流传热准数关联式，可以说明什么问题？八、试验报告试验报告应体现预习、试验记录和试验报告1、试验预习在或验前每位同学都须要对本次试验进行仔细的预习，并写好预习报告，在预习报告中要写出试验目的、要求，须要用到的仪器设备、物品资料以及简要的试验步骤，形成一个操作提纲。对试验中的平安留意事项及可能出现的现象等做到心中有数，但这些不要求写在预习报告中。2、试验记录学生起先试验时，应当将记录本放在近旁，将试验中所做的每一步操作、视察到的现象和所测得的数据及相关条件照实地记录下来。试验记录中应有指导老师的
8、签名。附表1：试验原始数据记录表套管内管类型：3、试验总结主要内容包括对试验数据、试验中的特殊现象、试验操作的成败、试验的关键点等内容进行整理、说明、分析总结，回答思索题，提出试验结论或提出F1.己的看法等。附表2：数据整理表套管内管类型：序号空气换热前空气换热后计算结果ItItItVWttVupCQeRKNu1.23九、其它说明1、试验前将加热器内的水要加到指定位置，防止电热器干烧损坏电器。特殊是每次试验结束后，进行下一试验之前，假如发觉水位过低，应刚好补给水量。2、加热约10分钟后，可提前启动鼓风机，保证明验起先时空气入口温度比较稳定。3、必需保证蒸汽上升管线的畅通。即在给蒸汽加热釜电压之
9、前，两蒸汽支路限制阀之一必需全开。在转换支路时，应先开启须要的支路阀，再关闭另一侧，且开启和关闭限制阀必需缓慢，防止管线截断或蒸汽压力过大突然喷出。4、必需保证空气管线的畅通。即在接通风机电源之前.，两个空气支路限制阀之一和旁序号空气进口温度/C空气出口温度/C壁温/C压差/kPa123路调整阀必需全开。在转换支路时，应先关闭风机电源，然后开启和关闭限制阀。5、本试验装置加装蒸汽冷凝器，使蒸汽冷凝后重新回到储水箱中，加热电源启动时蒸汽冷凝器用风扇同时启动。留意电源线的相线，中线不能接错，试验架肯定要接地。化工原理课程试验报告学院：专业：班级：姓名学号试验组试验时间指导老师成果试验项目名称试验目的试验要求试验原理试验仪器试验步骤原始数据典型计算数据整理试验总结指导老师看法签名：年月日
